計算流體動力學(CFD)軟件

CFD,英語全稱 (Computational Fluid Dynamics),即計算流體動力學。CFD 是近代流體力學,數值數學和計算機科學結合的產物,是一門具有強大生命力的交叉科學。它是將流體力學的控制方程中積分、微分項近似地表示為離散的代數形式,使其成為代數方程組,然后通過計算機求解這些離散的代數方程組,獲得離散的時間/空間點上的數值解。

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code_saturne —— 通用計算流體力學開源軟件

Code_Saturne 是由 EDF 自 1997 年起自主研發的一款通用計算流體力學開源軟件。 基于有限體積方法,支持多種類型網格,通過求解納維 - 斯托克斯方程,用于處理二維、二維對稱、三維,穩態或非穩態,層流或湍流,不可壓或微可壓流體,等溫或非等溫等多種計算問題。
更新于 2023/11/02 12:06

MFiX —— 開源多相流 CFD 軟件

MFiX 是美國能源部開發的一款用于模擬顆粒流體多相流的開源軟件,CFD 部分使用 SIMPLE 算法,而顆粒部分包含了 TFM、MPPIC 以及 DEM 等模型,且可以模擬連續相和離散相之間的傳質傳熱。 MFiX 基于 fortran 語言開發,核心特性包括:并行、開源、跨平臺、一鍵安裝、用戶圖形界面、支持 TFM/DEM/PIC 多種模型。
更新于 2023/11/02 12:05

OpenFOAM —— CFD 類庫

許可證:GPL 開發語言:C/C++ 官網:https://openfoam.org/ OpenFOAM 是一個計算流體動力學 (CFD) 軟件包。它支持多面體網格,如 CD-adapco 公司推出的 CCM+ 生成的多面體網格,因而可以處理復雜的幾何外形,支持大規模并行計算。 OpenFOAM 功能多樣,可以模擬汽車空氣動力學中的湍流、建筑物中的火災和滅火(包括燃燒、化學反應、熱傳遞、液體噴霧和薄膜),以及固體動力學和電磁學的任何場景。它包含了各種工具,可用于在復雜幾何形狀(例如車輛)內和周圍進行網格劃分,以及數據處理和可視化等。 OpenFOAM 基于 GPL 分發,有多個版本。org 版本是由非盈利組織 The OpenFOAM Foundation 維護的,com 版本由 ESI 公司維護。
更新于 2022/07/12 18:12

SU2 —— 多物理場仿真與設計

許可證:LGPL 開發語言:C/C++ 官網:https://su2code.github.io/ SU2 是一套用 C++ / Python 編寫、用于偏微分方程 (PDE) 的數值求解和 PDE 約束優化的工具集。它的設計考慮了計算流體動力學 (CFD) 和空氣動力學形狀優化,并且可擴展,因此可以處理其它控制方程組,如流體動力學、彈性動力學、電動力學、化學反應流等。 SU2 由斯坦福大學航空航天系航空航天設計實驗室(ADL)和社區成員開發,采用 LGPL 許可發布。
更新于 2022/07/12 18:11

COOLFluiD —— 面向對象 HPC 平臺

許可證:GPL 開發語言:C/C++ 官網:http://andrealani.github.io/COOLFluiD/ COOLFluiD (Computational Object-Oriented Libraries for Fluid Dynamics) 是一個為多物理場應用構建數值求解器的框架。 特性: 允許你使用任意數據結構構建自定義的并行 PDE 和粒子求解器 用于構建數值算法和連接線性系統求解器的通用 API 物理和算法可以完全解耦 并行 I/O 能力(讀寫) 支持混合 MPI/CUDA 并行化 可用于連接和 / 或耦合現有求解器 基于自注冊和自配置對象的即插即用策略 多個求解器:FEM、FVM、譜有限差分、殘差分布、蒙特卡洛 多種模型:全速流動、等離子、化學、輻射、電磁、湍流、LEE 從玩具到復雜工業問題的應用 COOLFluiD 為實現并發多物理場仿真提供了強大的基礎設施,可能利用多個 MPI 通信器、異構 CPU/GPU 計算、大規模并行 I/O 功能、松散耦合的多域仿真。
更新于 2022/07/12 18:10

SALOME —— 大型數值模擬平臺

許可證:LGPL 官網:https://www.salome-platform.org/ SALOME 根據 LGPL 許可分發,為數值模擬的前處理和后處理提供了一個通用平臺,可對各個領域的物理過程進行建模和仿真,以及處理多物理場和參數研究等大型數值模擬。 它包括參數化 CAD 建模器、網格生成和編輯模塊、計算管理器以及數據分析和處理工具,還可以為特定應用(例如土木工程、管道或旋轉機器中的快速動力學)創建工具。 SALOME 可以作為一個獨立的應用程序來生成 CAD 模型、為數值計算做準備和計算結果的后處理。SALOME 還可以用作集成外部第三方數字代碼的平臺,以生成用于 CAD 模型全生命周期管理的新應用程序。
更新于 2022/07/12 18:10

MOOSE —— 面向對象的多物理場仿真環境

許可證:LGPL 開發語言:C/C++ 官網:https://mooseframework.inl.gov/ 多物理學面向對象仿真環境(MOOSE)是一個有限元、多物理學框架,主要由愛達荷國家實驗室開發。它為地球上一些最復雜的非線性求解器技術提供了一個高級接口。MOOSE 提供了一個直接的 API,與科學家和工程師需要解決的現實世界的問題很一致。 功能: 1、全耦合、全隱式多物理場求解器 2、維度無關物理 3、自動并行(最大運行超過 100,000 個 CPU 內核?。? 4、模塊化開發簡化代碼重用 5、內置網格自適應 6、連續和不連續 Galerkin (DG)(同時?。? 7、直觀的并行多尺度求解(參見下面的視頻) 8、維度無關的并行幾何搜索(用于聯系相關的應用程序) 9、靈活、可插拔的圖形用戶界面 10、約 30 個可插入接口允許解決方案的每個部分的專業化
更新于 2022/07/12 18:09
MOOSE —— 面向對象的多物理場仿真環境

enGrid —— CFD 應用網格生成軟件

許可證:GPL 開發語言:C/C++ enGrid 是一款專門針對 CFD(計算流體動力學) 的網格生成軟件,使用 GPL 對外發布。它支持用于 Navier-Stokes 模擬,使用 Netgen 庫生成四面體網格以及棱柱體邊界網格,并具有基于 Qt 的 GUI,目標是稱為開源 CFD 社區的有用補充。 目前,enGrid 具備 Blender、Gmsh 和 STL 文件的接口,并陸續新增了支持 OpenFOAM、SU2 本地導出的功能。
更新于 2022/07/12 18:07

DualSPHysics —— 光滑粒子流體動力學模型

許可證:LGPL 開發語言:C/C++ 官網:https://dual.sphysics.org/ DualSPHysics 基于名為 SPHysics 的光滑粒子流體動力學(SPH)模型。該代碼旨在研究難以應用歐拉方法的自由表面流動現象,例如波浪或潰壩對離岸結構的影響。DualSPHysics 是一組 C++、CUDA 和 Java 代碼,旨在處理現實生活中的工程問題。
更新于 2022/07/12 18:08
DualSPHysics —— 光滑粒子流體動力學模型

Lethe —— 開源計算流體動力學軟件

許可證:LGPL 開發語言:C/C++ Lethe(發音為 /?li?θi?/)是開源計算流體動力學 (CFD) 軟件,它使用高階連續 Galerkin 公式來求解不可壓縮的 Navier-Stokes 方程(等等)。Lethe 包含一系列基于 deal.II 的求解器,這是一個有限元庫。通過 deal.II,Lethe 將 Trilinos 用于其稀疏線性代數例程,并將 p4est 用于其分布式自適應四叉樹和八叉樹。
更新于 2022/07/12 18:08
Lethe —— 開源計算流體動力學軟件

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